پروژه کارآفرینی تولید الکل برنج

خلاصه طرح 

معرفی محصول

تاریخچه الکل در جهان

در قدیم تولید الکل به عنوان یک هنر و مهارت خاص علمی محسوب میگردید تا اینکه شیمیدان

و دانشمند معروف فرانسوی Gay-Lussac نشان داد که گلوکز قند اصلی و آغازگر تخمیر اتانول

میباشد و نهایتاً نقش مخمر در فرایند تخمیر در سال 1837 میلادی اثبات گردید و پس از آن لوئی پاستور خاصیت بی هوازی مخمر را کشف نموده و فرایند تولید الکل وارد مرحله صنعتی خود

گردید.تولید الکل از مواد قندی صورت میگیرد و لذا در حال حاضر بعلت کاهش قیمت تمام شده آن، عموماً تولید آن بعنوان یکی از محصولات جانبی صنایع تولید شکر محسوب می گردد. در فرایند

تولید شکر، ملاس حاصل میگردد.

مشخصات کلی

امروزه این ماده ، به نام اتیلن الکل ،الکل معمولی ، الکل اتیلیک ، روح الخمر ، الکل شراب ، اتانول ، نتیل کربینول ، ئیدروکسیل و...) مشهور است. الکل ، آبگونهای است فرار ، بیرنگ ، با بوی ویژه

و مزه سوزان ، رطوبت گیر و از آب سبکتر است. وزن ویژه یا جرم حجمی آن 0.795 تا 0.8 ، در

فشار متعارفی ، نقطه جوش آن 78.53 تا 78.5 درجه سانتیگراد و نقطه انجماد آن ، 114درجه

سانتیگراد است.

از اینرو ، آن را در دماسنجهایی که برای سنجش سرما بکار می رود، استفاده میکنند. الکل جامد

در130 درجه سانتیگراد گداخته میشود. قابلیت حل شدن اتیل الکل در آب بسیار زیاد است و به هر نسبت با آب مخلوط می شود. از آمیختن آب و الکل ، کمی گرما هم تولید میشود، الکل یکی از

حلال های بسیار خوب است ، ید ، کافور ، عطرها ، عسل و ... را در خود ناپدید میکند.

الکل به غیر از آب ، در اغلب حلال های آلی محلول است. الکل خاصیت گندزدایی دارد و آلبومینها را منعقد میکند.

تهیه الکل از راه تخمیر

مخمر آبجو ، قارچی است که با جوانه زدن تکثیر میکند، اگر این قارچ در مجاور یک ماده قندی تخمیر شود، موادی از خود خارج میکند که خاصیت آنزیمی داشته و موجب دگرگونی قند

میشود. در بین قندها ، گلوکز به فرمول C6H12O6 است که در انگور وجود دارد، تخمیر شده،

الکل میدهد .

تهیه الکل از گلوکز

آنزیمی که عمل تخمیر گلوکز بوسیله آن انجام می گیرد، زیماز یا الکلاز نامیده میشود. هر گاه

مخمر آبجو را به گلوکز اضافه کنیم، الکل و دیاکسید کربن یا گاز کربونیک بدست میآید.

گاز کربونیک + الکل <------- گلوکز

این واکنش در حضور زیماز یا الکاز صورت میگیرد.

C6H12O6 → 2C2H5OH + CO2

تهیه الکل از مواد نشاسته دار :

برای تهیه الکل از مواد نشاسته دار مانند برنج ، گندم ، ذرت ، سیب زمینی ، آنزیمی به نام مالتاز ،

مالت را به مالتوز تبدیل میکند. سپس مالتوز بوسیله هیدرولیز(آبکافت) به گلوکز تبدیل می

گردد و گلوکز هم تخمیر حاصل میکند، گاز کربونیک و الکل میدهد (برای تبدیل مالت به مالتوز ، محیط باید اسیدی باشد)

گلوکز <------ آب + نشاسته

این واکنش در حضور اسیدسولفوریک 2 %صورت میگیرد.

در تخمیر الکلی لازم است که یکی از از فسفات ها در محیط عمل باشد تا تخمیر الکلی به آسانی و بسادگی انجام گیرد. بر حسب موادی که در محیط عمل وجود داشته باشند، مواد گوناگونی بدست میآید که سودمندترین آنها تبدیل گلوکز به گلسیرین است. مثلا در مجاورت بیسولفیت سدیم

یا سولفیت هیدروژن سدیم به فرمول NaHSO3 معادله واکنش تخمیر گلوکز چنین است:

گلیسیرین + استالدئید + دی اکسید کربن <------- گلوکز

C6H12O6 → CH3CHO + C3H5( OH)3 +CO2

عمل تخمیر بر روی هگزوزها (قند شش کربندار) انجام میگیرد، ولی چون در این قندها ماده اولیه

گرانبها است، اغلب از چند قندیها (پلی ساکاریدها) مانند نشاسته ، سلولز و ... به عنوان ماده

اولیه بهره می گیرند. از دی ساکاریدها مانند ملاس کارخانه های قند و... هم به عنوان ماده اولیه میتوان برای تهیه اتیل الکل بهره گرفت).

تهیه الکل از ساکاروز یا قند معمولی

ساکارز را آنزیمی به نام انورتاز (invertase) یا انورتین (invertine) هیدرولیز (آبکافت)

میکند و به گلوکز و لولز تبدیل مینماید.

لولز + گلوکز <------ آب + ساکاروز

C6H12O6 + H2O → C6H 12O6 + C6H12O6

این دو واکنش در حضور انورتاز انجام میگیرد.

C6H12O6 → 2C2H5OH + CO2

این واکنش در حضور انورتاز انجام میگیرد .

تهیه الکل از راه سنتز

تهیه الکل از اتیلن

نخستین بار برتلو (Berthelot) شیمیدان فرانسوی ، الکل را از اثر

آب بر اتیلن به کمک اسید سولفوریک بدست آورد.

سولفات هیدروژن اتیل <------ اسید سولفوریک + اتیلن

C2H4 → C2H5HSO4

الکل + اسیدسولفوریک <----- آب + سولفات هیدروژن اتیل

C2H5HSO4 + H2 → H2SO4 + C2H5OH

الکل صنعتی

تهیه الکل از استیلن

الکل را بیشتر در صنعت از اثر( احیا کردن هیدروژن افزایی) استالدئید بدست میآورند. برای تهیه

استالدئید از استیلن بهره می گیرند:

استالدئید <----- آب + استیلن

در این واکنش از یون جیوه (II) استفاده شده است

C2H2 + H2O → CH3CHO

الکل اتیلیک <------ هیدروژن + استالدئید

در این واکنش از نیکل احیا شده استفاده شده است.

تاریخچه الکل در ایران

کشف الکل اولین بار در ایران و توسط دانشمند معروف ایرانی بنام ابوبکر محمدبن زکریای رازی در قرن دهم میلادی صورت گرفته است. این دانشمند از تقطیر شراب، الکل بدست آورد و لذا امروزه

کشف الکل بنام این دانشمند معروف در جهان ثبت گردیده است .

اولین کارخانه الکل سازی در کشور کارخانه آرارات است. این کارخانه در سال 1354 در استان

تهران تأسیس گردید. ظرفیت آن 2.000.000 لیتر در سال بوده و نوع تولید آن الکل اتیلیک با

درجه خلوصیت 96 درصد میباشد. مواد اولیه مصرفی این کارخانه ملاس چغندر است.در حال حاضر تعداد سی و دو کارخانه تولید الکل در کشور وجود دارد که چهار واحد از آنها تعطیل شده است. از نظر پراکندهگی جغرافیایی میتوان گفت که این واحدها در سیزده استان کشور پراکنده

میباشند.مجموع ظرفیت اسمی واحدهای فعال تولید الکل در کشور (بیست و هشت واحد فعال

کشور) 62500 هزار لیتر در سال می باشد. لیکن میزان تقاضا کمتر از این مقدار بوده و بنوعی

میتوان گفت که بازار الکل در کشورمان کاملاً در حالت اشباع قرار دارد.

کلیات گیاه شناسی برنج :

برنج یکی از گیاهان تک لپه است. برنج گیاهی است یکساله است و در مناطق گرم و

مرطوب و پرآب میروید .ساقه آن راست و برگهای آن بزرگ و نوک تیز است. هر سنبلک برنج دارای دنباله کوتاه و یک گل دارد. میوه آن به شکل خوشهای متشکل از سنبلکها در انتهای ساقه قرار دارد و یک دانه برنج در آن است شلتوک مینامند. برنج از غلات مهم

است و تقریبا غذای اصلی نصف مردم کره زمین می باشد و منشا برنج از آسیا است و در

حدود 3000 سال قبل از میلاد در هند و چین زراعت میشده است. در قرن هفتم میلادی مصریان نیز شروع به کشت آن کردند. برنج انواع مختلف دارد و این انواع را تا

حدود 150 نوع مختلف تخمین میزنند. نمونههای مرغوب آن در شمال و جنوب ایران و نواحی گرمسیر فارس و اصفهان کاشته میشود

انواع برنج

دو نوع برنج وجود دارد. نوعی که دانه آن دراز و کشیده و باریک است که به نام برنج صدری

معروف است و دیگری که دانه آن ریز و گرد میباشد و به نام برنج چینی یا ژاپنی شهرت دارد. آن نوع برنجی که ایرانیان و مردم بیشتر کشورها مصرف میکنند برنجی است که شلتوک و پوسته خارجی آن گرفته شده است. رنگ اصلی برنج وقتی که در پوسته است قهوهای است و به نام برنج

قهوهای Brown Rice نامیده میشود .برای بدست آوردن برنج سفید ، دانههای برنج را در

دستگاههای مخصوصی میریزند و این دستگاهها پوسته خارجی برنج را از آن جدا کرده و سپس با اصطکاک دادن برنج بدون پوسته با یکدیگر غشای خارجی آن نیز از بین میرود و برنج به رنگ

سفید و شفاف بدست میآید که عاری از ویتامین B1 است.